KR100358403B1 - 이형 선재의 교정 및 절단장치 - Google Patents

이형 선재의 교정 및 절단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선재의 압연공정에서 권취보빈에 감겨있는 스테인레스 등의 이형 선재를 곧게 펴서 일정길이로 절단하는 이형 선재의 교정 및 절단장치에 관한 것이다.
권취보빈(6)에 감겨있는 이형선재(9)를 이동시키는 구동롤러부(20)와; 상기 구동롤러부(20)로부터 나오는 이형선재(9)의 상하 굴곡을 교정하는 제1가이드롤러부(40)와; 상기 제1가이드롤러부(40)로부터 나오는 이형선재(9)의 전후 굴곡을 교정하는 제2가이드롤러부(60)와; 상기 제2가이드롤러부(60)로부터 나오는 이형선재(9)를 일정길이로 절단하는 절단기(80)와; 상기 제2가이드롤러부(60)로부터 나오는 이형선재(9)를 받아 감속위치에 오면 그 위치에서 구동롤러부(20)가 감속을 시작하고, 이형선재(9)가 정지위치에 오면 그 위치에서 구동롤러부(20)가 정지하여 그 신호를 절단기(80)에 전달하는 일정길이 세팅부(100)를 포함하는 것이다.
본 발명에 의하면, 권취보빈에 감겨있던 이형선재를 이송을 하면서 간단한 구조로 곧게 교정함과 동시에 일정한 길이로 절단할 수 있으며, 구동롤러의 위치를 전후로 변경함으로써 다양한 형상 및 치수를 가진 이형선재를 하나의 장치에서 교정 및 절단할 수 있는 효과가 있다.

Description

이형 선재의 교정 및 절단장치{CORRECTING AND CUTTING APPARATUS OF WIRE}
본 발명은 스테인레스 등의 선재를 판형상 또는 띠형상의 제품(이형선재)으로 연속적으로 압연하는 공정 중에서 권취보빈에 감겨있는 그 이형선재를 곧게 펴서 일정길이로 절단하는 이형선재의 교정 및 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이형선재의 압연공정은 강, 철 또는 비철 재질의 냉간공정으로서 단면이 원형인 선재를 압연을 하여 두께보다는 폭이 넓은 밴드 또는 띠형상의 이형선재를 제조하는 공정이다.
도1에 도시한 바와 같이, 선재의 압연공정은 먼저 권취보빈에 감겨있는 선재를 다른 쪽에 있는 권취보빈에 감으면서 단면의 두께를 일정하게 하며, 최종 제품에 적합한 직경으로 늘려가는 신선공정과, 상기 신선공정에서 나온 선재를 압연롤로 압연하여 이형선재로 만드는 압연공정과, 상기 압연공정에서 만들어져 나오는 이형선재를 권취보빈에 다시 감아주는 권취공정과, 상기 압연공정과 권취공정에서 만들어진 이형선재에 묻어있는 압연유를 제거하는 세척공정과, 상기 세척공정에서 세척이 완료되고 압연공정에 의하여 이형선재의 조직에 내재되어 있는 가공경화를 풀어주기 위하여 열처리를 하는 어닐링공정과, 상기 어닐링공정에서 나오는 이형선재를 다시 권취보빈에 감아주는 권취공정과, 상기 권취보빈에 감겨있는 이형선재를 곧게 펴주며 일정한 길이로 절단하는 교정 및 절단공정으로 이루어져 있다.
상기한 이형선재의 교정 및 절단공정에서는 권취보빈에 감겨 있는 이형선재를 곧게 펴서, 일정 길이로 절단하는 것인데, 전체공정을 일련라인으로 하여 직선으로 만들면 상기 권취공정이 불필요할 수도 있다. 그러나, 그렇게 할 경우 전체의 압연라인의 길이가 수백 미터가 될 수 있으므로 현실적인 공장의 형편상 각 공정을 별도로 떨어진 기계와 라인에서 할 수밖에 없어 각각의 공정에서 작업이 완료된 이형선재를 권취공정에서 다시 감아줄 수밖에 없는 것이다. 그러므로, 선재의 압연공정 중에서 권취공정에 이어서 이형선재를 곧게 펴야할 필요가 있고, 위와 같이 이형선재를 교정(곧게 펴면서)하면서 동시에 일정한 길이로 절단을 해주면 절단공정을 별도의 기계에서 할 필요가 없게 된다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 선재의 압연공정에서 불가피하게 발생하는 권취공정 중에서 권취보빈에 감겨있던 이형선재를 풀어내면서 교정작업을 하여 제품(이형선재)의 직진도를 향상시키는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 권취보빈에 감겨있던 이형선재를 풀어내면서 동시에 정밀하게 일정 길이로 이형선재를 절단하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 다양한 형태와 규격의 이형선재를 교정 및 절단할 수 있도록 하는데 있다.
도1은 일반적인 선재의 압연공정을 보여주는 공정도.
도2는 본 발명의 일실시예에 의한 교정라인의 평면도.
도3은 본 발명의 일실시예에 의한 교정라인의 정면도.
도4는 본 발명의 일실시예에 의한 일정길이 세팅부의 프레임을 나타내는 정면도.
도5는 본 발명의 일실시예에 의한 구동롤러부의 평면도.
도6은 본 발명의 일실시예에 의한 일정길이 세팅부의 사시도.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 구동롤러부의 사시도.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 권취보빈의 평면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
6 : 권취보빈 9 : 이형선재 20 : 구동롤러부 22 : 상구동롤러 24 : 하구동롤러 30 : 구동기어 32 : 손잡이 34 : 종동기어 36 : 치차열 38 : 홈 40 : 제1가이드롤러부 42,44,62,64 : 가이드롤러 60 : 제2가이드롤러부 80 : 절단기 100 : 일정길이 세팅부 106 : 브라케트 108 : 근접스위치 110 : 지지부재 112 : 멈춤부재 114 : 가이드부재 116 : 공압실린더
본 발명은 권취보빈(6)에 감겨있는 이형선재(9)를 받아들여 다음 장치로 넘겨줄 수 있도록 상하로 마주보고 위치하고, 구동하는 상하구동롤러들(22)(24)을 구비한 구동롤러부(20)와; 상기 구동롤러부(20)로부터 나오는 이형선재(9)를 상하로 마주보고 위치하는 가이드롤러들(42)(44)에 의하여 상하의 굴곡을 교정하는 제1가이드롤러부(40)와; 상기 제1가이드롤러부(40)로부터 나오는 이형선재(9)를 전후로 마주보고 위치하는 구동롤러들(62)(64)에 의하여 전후의 굴곡을 교정하는 제2가이드롤러부(60)와; 상기 제2가이드롤러부(60)로부터 나오는 이형선재(9)를 일정길이로 절단하는 절단기(80)와; 상기 제2가이드롤러부(60)로부터 나오는 이형선재(9)를 받아 감속위치에 오면 그 위치에서 구동롤러부(20)가 감속을 시작하고, 이형선재(9)가 정지위치에 오면 그 위치에서 구동롤러부(20)가 정지하여 그 신호를 절단기(80)에 전달하는 일정길이 세팅부(100)를 포함하는 것이다.
이하에서는 예시 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 의한 교정라인의 평면도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 의한 교정라인의 정면도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 의한 일정길이 세팅부의 프레임을 나타내는 정면도이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 의한 구동롤러부의 평면도이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 의한 일정길이 세팅부의 사시도이고, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 구동롤러부의 사시도이고, 도8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 권취보빈의 평면도이다.
본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의를 위하여 종래 기술과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명하도록 한다.
도2 내지 도4에 도시한 바와 같이, 권취보빈(6)에 감겨있던 이형선재(9)는 구동롤러부(20)에 장착되어 있는 상구동롤러(22)와 하구동롤러(24)의 사이로 들어와 그 상구동롤러(22)와 하구동롤러(24)의 회전력에 의하여 그 권취보빈(6)에서 풀려나오면서 계속 우측으로 이동을 한다.
이어서 그 이형선재(9)는 제1가이드롤러부(40)에 길이방향으로 다수개 상하로 마주보고 장착되어 있는 가이드롤러(42)(44)들의 사이를 지나가면서 상하 방향의 굴곡이 펴지고, 이어서 제2가이드롤러(60)에 길이방향으로 다수개 전후로 마주보고 장착되어 있는 가이드롤러(62)(64)들의 사이를 지나가면서 전후 방향의 굴곡이 펴져 교정이 이루어진다.
이어서, 제2가이드롤러부(40)에서 교정이 된 이형선재(9)는 구동롤러부(20)의 회전력에 의하여 계속 우측으로 이동하여 일정길이 세팅부(100)로 들어오면, 일단 감속위치에서 구동롤러부(20)가 감속을 시작하고, 이형선재(9)가 정지위치에 오면 그 위치에서 구동롤러부(20)가 정지하고, 그 구동롤러부(20)가 정지함과 동시에 그 신호를 절단기(80)에 전달하여 절단기(8)가 하측으로 작동하여 이형선재(9)의 절단이 이루어지고, 이와 같은 작동을 반복함으로써 연속하여 이형선재의 교정 및 절단작업이 진행된다.
상기 구동롤러부(20), 제1가이드롤러부(40), 제2가이드롤러부(60) 및 절단기(80)는 교정장치의 프레임(1) 위에 위치하고, 그 교정장치의 프레임(1) 하측 내부에는 구동롤러부(20)를 구동하는 모터(2)가 위치하고, 그 모터(2)의 동력은 감속기(4)를 거쳐 체인(16)에 의하여 구동롤러부(20)의 구동기어(30)로 전달된다.
도5에 도시한 바와 같이, 상기 구동롤러부(20)는 상기 교정라인의 프레임(1) 위에 위치하고, 상기 프레임(10)의 위에는 구동롤러부(20)가 전후로 움직일 수 있도록 베드(12)가 위치하고 있고, 그 베드(12) 위에는 손잡이(32)의 회전에 의하여 베드(12) 위를 전후로 움직이는 슬라이드(14)가 위치하고, 그 슬라이드(14)의 프레임에는 상하 구동롤러(22)(24)가 회전 가능하게 장착되어 있고, 그 하구동롤러(24)의 선단에는 종동기어(34)가 장착되어 있어 상기 구동기어(30)와 맞물려 회전된다.
상기 상하구동롤러(22)(24)는 상하 1세트로 할 수도 있고, 구동력을 배가하기 위하여 2세트로 할 수도 있는데, 이형선재(9)를 우측으로 이동시키기 위하여 상구동롤러(22)는 반시계방향으로 회전하여야 하고, 하구동롤러(24)는 시계방향으로 회전하여야 한다. 상기 상하구동롤러(22)(24)를 2세트로 할 경우 서로 접촉하고 있는 상기 상구동롤러(22)와 하구동롤러(24)의 회전방향은 반대로 되어야 하나, 인접한 상하구동롤러(22)(24)는 동일한 회전방향을 가져야 하는데, 치차열(36)을 적당히 배치함으로써 필요한 회전방향을 얻을 수 있는 것이다.
상기 상하구동롤러(22)(24)의 표면에는 원주면상으로 돌아가며 홈(38)이 여러 개 형성되어 있는데, 본 발명에서 교정 및 절단하는 이형선재(9)의 치수와 형태가 다양하므로 이형선재(9)의 치수와 형태가 바뀔 때마다 상기 상하구동롤러(22)(24)를 교환할 필요 없이 상하구동롤러(22)(24)의 표면에 여러 개의 홈(38)을 형성하여 상하구동롤러(22)(24)를 전후방향으로 이동시켜 필요한 치수와 형태에 맞추어 공용으로 사용할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 손잡이(32)를 돌려 상하구동롤러(22)(24)가 장착된 슬라이드(14)를 베드(12)위에서 전후방향으로 이동시키면, 상기 이형선재(9)의 치수와 형태에 맞는 홈(38)을 선택할 수 있고, 상기 슬라이드(14)가 전후방향으로 이동하더라도 구동기어(30)의 폭을 넓고, 종동기어(34)의 폭은 좁아 슬라이드(14)의 이동거리보다 구동기어(30)의 폭이 넓으므로 상기 상하구동롤러(22)(24)로 동력을 전달하는데는 문제가 없다.
한편, 위에서 설명한 구동롤러부(20)의 동력전달은 구동기어(30)를 통하여 이루어지는데, 이를 직접구동방식으로 할 수도 있다. 즉 도7에 도시된 바와 같이, 감속기모터(120)의 축을 직접 하구동롤러(24)에 연결시켜 구동시키고, 하기어(122) 및 상기어(124)를 매개로 하여 상구동롤러(22)를 구동시킬 수도 있다. 상기 상하 구동롤러(22)(24)가 2세트일 경우 감속기모터(120)도 2개를 설치하면 된다. 위와 같이 하면, 상하 구동롤러(22)(24)의 동력전달을 확실히 할 수 있다.
도2 및 도3에 있어서, 상기 구동롤러부(20)를 지나서 나오는 이형선재(9)는 제1가이드롤러부(40)로 들어와 상하방향의 굴곡이 펴지는데, 제1가이드롤러부(40)는 상하로 다수 개의 가이드롤러(42)(44)들이 마주보고 장착되어 있다. 상기 가이드롤러(42)(44)들은 제자리에서 공회전을 하면서 상하로 마주보고 있어 사이를 지나가는 이형선재(9)를 상하로 눌러준다. 상기 가이드롤러(42)(44)의 설치위치는 지그재그 방식으로 할 수도 있고, 바로 인접하여 상하로 있을 수도 있고, 그 가이드롤러(42)(44)의 간격은 상측의 손잡이(46)로 조정할 수가 있다.
상기 제1가이드롤러부(40)를 지나서 나오는 이형선재(9)는 제2가이드롤러부(60)로 들어와 전후방향의 굴곡이 펴지는데, 상기 제2가이드롤러부(60)는 전후로 다수 개의 가이드롤러(62)(64)들이 마주보고 장착되어 있다. 상기 가이드롤러(62)(64)들은 제자리에서 공회전을 하면서 전후로 마주보고 있어 사이를 지나가는 이형선재(9)를 전후로 눌러준다. 상기 가이드롤러(62)(64)들의 설치위치는 지그재그 방식으로 할 수도 있고, 바로 인접하여 전후로 있을 수도 있고, 그 가이드롤러(62)(64)의 간격은 앞에 위치한 손잡이(66)로 조정할 수가 있다.
도4 및 도6에 도시한 바와 같이, 제2가이드롤러부(60)를 지나서 나오는 이형선재(9)는 일정길이 세팅부(100)로 들어와 일정길이로 세팅이 이루어진 후 절단기(80)에 의해 절단이 된다.
상기 일정길이 세팅부(100)는 프레임(102) 위에 위치하고, 이형선재(9)를 미리 정해진 길이로 세팅하여 절단을 할 수 있도록 해 주는 기능을 한다. 상기 프레임(102)의 상측으로는 공압실린더(104)에 의해 L형강 형태의 브라케트(106)가 지지되어 있고, 그 브라케트(106)의 상측으로는 근접스위치(108)가 지지부재(110)에 의하여 이동 가능하게 설치되어 있고, 그 지지부재(110)의 후측 바로 밑에는 멈춤부재(112)가 설치되어 있고, 그 멈춤부재(112)의 양측에는 그 멈춤부재(112)를 관통하여 이동하는 가이드부재(114)가 장착되어 있고, 그 멈춤부재(112)의 중앙에는 그 가이드부재(114)를 복귀시키는 공압실린더(116)의 로드(118)가 관통된 상태로 설치되어 있다.
상기 이형선재(9)가 제2가이드롤러부(60)를 지나 일정길이 세팅부(100)로 들어오기 시작하면, 그 이형선재(9)가 가이드부재(114)를 밀면서 우측으로 이동한다. 이 때에는 생산성을 올리기 위하여 이형선재(9)는 고속으로 이동한다. 그 가이드부재(114)가 좌측의 근접스위치(108) 위치에 오면, 그 신호가 구동롤러부(20)로 전달되어 구동롤러부(20)의 회전속도를 감속시키고, 이후 감속된 속도로 계속 이형선재(9)가 이동을 하여 우측의 근접스위치(108) 위치에 오면, 그 신호가 구동롤러부(20)로 전달되어 구동롤러부(20)의 회전이 멈추고, 이형선재(9)도 순간적으로 멈추게 되고, 그 상태에서 절단기(80)로 신호를 보내어 절단기(80)가 작동하여 이형선재(9)를 절단하는 것이다.
이형선재(9)의 절단이 완료된 후 다시 구동롤러부(20)가 회전을 시작하고, 이형선재(9)는 다시 우측으로 이동을 시작하고, 이 때 공압실린더(116)가 작동하여 로드(118)가 전진하고, 그 로드(118)는 가이드부재(114)를 다시 좌측의 위치로 복귀시킨다.
상기 일정길이 세팅부(100)의 신호를 받아 작동하는 절단기(80)는 통상의 절단기로서 도3에 도시한 바와 같이, 유압실린더(82)에 의하여 작동되고, 그 유압실린더(82)의 램에는 그 램에 의하여 상하로 이동하는 이동판(84)이 설치되고, 그 이동판(84)에 설치된 절단날(86)을 그 램에 의하여 하강시켜 이형선재(9)를 절단한다. 물론 상기 유압실린더(82)는 공압실린더로 대치하여 사용할 수도 있다.
또한, 위에서는 권취보빈(6)이 제자리에서 공회전을 하여 이형선재(9)를 풀어주는 것으로 설명을 하였으나, 도8에 도시한 바와 같이, 그 권취보빈(6)에 모터(130) 및감속기(132)를 설치하여 구동식으로 할 수도 있다. 이 경우 그 모터(130)는 통상적인 디지털식 인버터로 속도를 가변시켜 주어 다른 모터(12)(120)와의 속도를 동조시켜 주는 것이 바람직하다. 위와 같이 하면, 상하 구동롤러(22)(24)를 구동시켜주는 모터(12)(120)의 부하를 분산시켜 줄 수 있고, 상하 구동롤러에서 이형선재(9)와 슬립이 발생되더라도 이를 권취보빈(6)에서 상쇄시켜줄 수 있다.
또한, 위와 같은 권취보빈(6)는 모터의 동력에 의하여 구동되는 것이면, 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로서 도8에 도시한 바와 같이 수직형으로 설치할 수도 있는 것이고, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 수평형으로 설치할 수도 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
본 발명에 의하면, 권취보빈에 감겨있던 이형선재를 이송을 하면서 간단한 구조로 곧게 펼 수가 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 이형선재를 교정을 하면서도 동시에 일정한 길이로 절단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 구동롤러의 위치를 전후로 변경함으로써 다양한 형상 및 치수를 가진 이형선재를 하나의 장치에서 교정 및 절단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상하 구동롤러의 구동을 모터와 직결시켜 직접 구동방식으로 함으로써 상하 구동롤러의 구동을 확실히 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상하 구동롤러를 구동시켜주는 모터들의 부하를 분산시켜 줄 수 있고, 상하 구동롤러에서 이형선재와 슬립이 발생되더라도 이를 권취보빈에서 상쇄시켜줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 베드(12) 위를 전후로 이동하는 슬라이드(14)와, 상기 슬라이드(14)에 장착되어 회전하고 원주면상에 다수 개의 홈(38)을 구비한 상하구동롤러(22)(24)와, 상기 하구동롤러(24)의 선단에 장착된 종동기어(34)와, 상기 종동기어(34)와 맞물려 동력을 전달하고 상기 슬라이드(14)의 이동거리보다 폭이 넓게 구비된 구동기어(30)와, 상기 상하구동롤러(22)(24)를 상호 연결하는 치차열(36)과, 그 구동기어(30)에 동력을 전달하는 모터(12) 및 감속기(14)를 구비하는 구동롤러부(20);
    상기 구동롤러부(20)로부터 나오는 이형선재(9)를 상하로 마주보고 위치하는 가이드롤러들(42)(44)에 의하여 상하의 굴곡을 교정하는 제1가이드롤러부(40);
    상기 제1가이드롤러부(40)로부터 나오는 이형선재(9)를 전후로 마주보고 위치하는 가이드롤러들(62)(64)에 의하여 전후의 굴곡을 교정하는 제2가이드롤러부(60);
    상기 제2가이드롤러부(60)로부터 나오는 이형선재(9)를 일정길이로 절단하는 절단기(80);
    상기 가이드롤러부(60)로부터 진행되어 나오는 이형선재(9)를 받아 감속위치에 오면 그 위치에서 그 구동롤러부(20)를 감속시켜 일정속도를 유지시키고, 이형선재(9)가 정지위치에 오면 그 위치에서 그 구동롤러부(20)를 정지시킨 후 절단기(80)에 의하여 이형선재(9)를 일정길이로 절단하는 일정길이 세팅부(100)를 포함하는 이형선재의 교정 및 절단장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하구동롤러(24)에 감속기모터(120)의 축을 직접 결합시켜 그 하구동롤러(24)를 구동시키고, 상기 하기어(122) 및 상기어(124)를 매개로 하여 상구동롤러(22)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 이형선재의 교정 및 절단장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 일정길이 세팅부(100)는 브라케트(106)의 상측에 일정거리를 두고 위치하여 근접스위치(108)(108)를 지지하고 있는 지지부재(110)와; 상기 지지부재(110)의 하측으로 브라케트(106)에 장착되는 멈춤부재(112)와; 상기 멈춤부재(112)를 관통하며 이동하여 이형선재(9)를 가이드하는 가이드부재(114)와; 상기 멈춤부재(112)의 우측으로 위치하여 상기 가이드부재(114)를 복귀시키는 공압실린더(116)를 포함하는 이형선재의 교정 및 절단장치.
  6. 삭제
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